風(fēng)力發(fā)電塔筒螺栓：風(fēng)力發(fā)電塔筒螺栓有什么用？

風(fēng)力發(fā)電塔筒螺栓有什么用？近年來，隨著全球風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，中國(guó)已成為全球增長(zhǎng)較快的風(fēng)力發(fā)電市場(chǎng)。截至2018年，國(guó)內(nèi)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)約21萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)11.2%，累計(jì)裝機(jī)位居世界前列。

風(fēng)力發(fā)電塔筒螺栓有什么用？但由于我國(guó)風(fēng)電關(guān)鍵技術(shù)研究起步較晚，整機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)高度依賴國(guó)外，快速發(fā)展也帶來了諸多問題。風(fēng)電運(yùn)輸維護(hù)壓力逐漸增大，風(fēng)電機(jī)組火災(zāi)、失控等事故時(shí)有發(fā)生。尤其是風(fēng)電機(jī)組塔架，作為整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的支撐系統(tǒng)，對(duì)保證風(fēng)電機(jī)組安全可靠運(yùn)行起著重要作用。但由于制造安裝質(zhì)量不合格，設(shè)備巡視檢驗(yàn)和運(yùn)行維護(hù)檢驗(yàn)不到位，倒塔事故頻發(fā)，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

風(fēng)力發(fā)電塔筒螺栓有什么用？目前，影響塔架安全運(yùn)行的主要問題是基礎(chǔ)不均勻沉降或松動(dòng)、塔架異常傾斜和彎曲、塔架法蘭螺栓疲勞失效。對(duì)于前兩個(gè)問題，已經(jīng)出現(xiàn)了大量的研究報(bào)告，對(duì)塔基、傾角的動(dòng)靜態(tài)監(jiān)測(cè)提出了各種技術(shù)方案。本文重點(diǎn)研究第三個(gè)問題，法蘭螺栓的疲勞失效。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔架結(jié)構(gòu)使塔架承受機(jī)艙和葉片的自重以及風(fēng)的水平載荷。由于風(fēng)速的時(shí)變特性，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在交變負(fù)荷條件下運(yùn)行。隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，塔架連接螺栓的交變應(yīng)力很容易造成疲勞失效，如果在固定檢驗(yàn)時(shí)沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，將會(huì)造成嚴(yán)重的后果。

風(fēng)力發(fā)電塔筒螺栓有什么用？電路電路技術(shù)用于報(bào)警螺栓松動(dòng)。其技術(shù)原理是將螺栓松動(dòng)的位移量轉(zhuǎn)化為檢測(cè)電路的開關(guān)量，實(shí)現(xiàn)預(yù)警。該方案中，檢測(cè)電路(A預(yù)警電路、B報(bào)警電路)的開關(guān)與螺栓松動(dòng)檢測(cè)裝置并列，螺栓松動(dòng)驅(qū)動(dòng)開關(guān)移動(dòng)。當(dāng)位移變大，電路形成閉環(huán)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)預(yù)警或報(bào)警。該技術(shù)在風(fēng)電塔筒法蘭螺栓和基礎(chǔ)預(yù)應(yīng)力地腳螺栓防松監(jiān)測(cè)中可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性、快速性和便捷性，但缺點(diǎn)是無(wú)法實(shí)時(shí)獲取螺栓的工況信息。

基于振動(dòng)對(duì)磁場(chǎng)的調(diào)制作用和壓阻響應(yīng)原理，設(shè)計(jì)了一種振動(dòng)-應(yīng)力復(fù)合傳感器，可同時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)電塔架的振動(dòng)狀況和法蘭螺栓的緊固情況。可以有效解決風(fēng)電塔筒法蘭螺栓松動(dòng)的早期監(jiān)測(cè)問題，顯著提高風(fēng)電機(jī)組的安全性，避免重大事故的發(fā)生。

風(fēng)力發(fā)電塔筒螺栓有什么用？運(yùn)行時(shí)，將本發(fā)明的整個(gè)傳感器安裝在靠近螺栓的法蘭盤上。在一定頻率的正弦電流作用下，激勵(lì)線圈會(huì)在振動(dòng)梁與基板之間的傳感器氣隙內(nèi)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，并在下方的法蘭盤內(nèi)產(chǎn)生渦流場(chǎng)和感應(yīng)磁場(chǎng)。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電塔振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)梁會(huì)變形，從而改變傳感器的氣隙磁場(chǎng)。磁傳感器可以感受到磁場(chǎng)的變化，并將其轉(zhuǎn)化為輸出電壓的變化；當(dāng)傳感器下方的法蘭出現(xiàn)應(yīng)力變化時(shí)，其電導(dǎo)率也會(huì)發(fā)生微小的變化，從而造成渦流場(chǎng)和感應(yīng)磁場(chǎng)的變化，這種變化也能被磁傳感器感受到并轉(zhuǎn)化為輸出電壓的變化。

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